چرا برف سفید است ؟

چرا برف سفید است؟ علت علمی رنگ سفید برف چیست؟ آیا تا به حال به این موضوع فکر کرده اید که چرا برف سفید است؟ اصلا چه چیزی درون برف وجود دارد که آن را به رنگ سفید در می آورد؟ مگر برف همان بخارهای آب تبخیر شده نیست؟ آب که رنگ ندارد! مقدمه ای درباره سفیدی برف همه می دانیم که برف برای ما یک نماد است. این نماد نه تنها داخل ایران بلکه در تمام دنیا هم کاربرد دارد و شرح این نماد از این قرار است که عموما جامعه برای توصیف هر چیزی که به حد خیلی زیادی سفید است، از عبارت مانند برف استفاده می کند. این یعنی اینکه برف ناخواسته ما را به یاد سفیدی و پاکی می اندازد و بدون اینکه اصلا خبری از رنگ سفید در داخل خود برف وجود داشته باشد. خیلی از افراد گمان می کنند که این سوالات بچه هاست؛ اما آیا خودتان نیز از دلیل سفید بودن رنگ برف اطلاع دارید؟ آیا می دانید که چرا برف سفید است؟ شرح این موضوع بسیار آسان است و اصلا به علم و تخصص خاصی نیاز ندارد. خیلی از افراد گمان می کنند که خوب، برف همان بخارهای آبی است که در فضای سطح بالای زمین، درگیر دمای پایینی شده و یخ زده است. اما یخ و یا آب که رنگی ندارد، پس چرا برف سفید است؟ برای پاسخ دادن به این سوال، ابتدا نیاز است که درک درست و کاملی از آناتومی بلورهای برف داشته باشید و بدانید که این بلورهای سفید رنگ و زیبا، چه اشکال هندسی دارند و چگونه تولید می شوند. پس از اینکه با این موارد کاملا آشنایی پیدا کردید، می توانید دریابید که اصلا چرا رنگ برف سفید است. یا به زبانی ساده تر، درک کنید که اصلا چه چیزی در ساختمان بلورهای برف وجود دارد که آن را به رنگ سفید در می آورد. با ما تا انتهای مقاله همراه باشید تا در درباره ی ابعاد مختلف این موضوع بیشتر صحبت کنیم :

علت رنگ سفید برف آناتومی دانه های برف چگونه است؟ ببینید؛ وقتی بخار آب در معرض هوای خیلی سرد قرار میگیرد، یخ می زند و کریستال های یخی خیلی خیلی ریزی را به وجود می آورد. این کریستال ها به یکدیگر میچسبند و نهایتا یک دانه ی برفی را تشکیل می دهند. این دانه های برفی از کنار هم قرار گرفتن چندین کریستال یخ تولید می شوند و فضای خالی که بین این ها قرار دارد هم با هوا پر می شود. با توجه به این توصیف می توانیم درک کنیم که مواد اولیه ی تولید برف همان بخارهای آبی هستند که کریستال های یخی و شیشه ای را با قرار گرفتن در معرض هوای خیلی سرد، تشکیل می دهند. چیزی که درباره ی کریستال های یخی بسیار واضح است، شفاف و بی رنگ بودن آن هاست، اما با توجه به این آناتومی، چرا برف سفید است؟ تاثیر بازتاب نور در سفیدی رنگ برف این موضوع بسیار جذاب است. قبل از هر چیزی نیاز است بدانید که اصلا چه می شود که انسان می تواند انواع رنگ ها ببینید و آن ها را حس کند. خودتان هم می دانید که چیزی که ما به عنوان نور طبیعی خورشید در مقابل چشمان مان میبینیم، مجموعه ای از نورهایی با طول موج های مختلف می باشند که در کنار یکدیگر جمع شده اند و نور طبیعی که مشاهده می نماییم را تشکیل می دهند. اما این نورها و طول موج های مختلف نوری موجود در نور طبیعی خورشید چه تاثیری بر روی رنگ برف دارد؟ ساده است؛ رنگ هر چیزی از چشمان ما، زمانی مشخص می شود که ابتدا نور خورشید به آن تابیده شود. اجسام مختلف، طیف هایی از نور خورشید را جذب می کنند چون نمی توانند آن طول موج ها را بازتاب دهند و برخی از این طول موج ها را دوباره بازتاب می دهند. عموما اجسامی مانند شیشه که تمامی طول موج های نور طبیعی خورشید را می تواند از خودش عبور دهد، بدون رنگ و شفاف دیده می شوند اما گیر کار آنجایی است که اجسام تنها می توانند طول موج های خاصی از نور طبیعی خورشید را بازتاب دهند این طول موج های بازتاب شده در کنار یکدیگر قرار میگیرند و چشم ما نتیجه ی نهایی را به صورت یک رنگ مشاهده می نماید. البته این را هم بدانید که لازمه ی این موضوع که جسمی به رنگ سفید دیده شود این است که آن جسم بتواند تمامی طول موج های نور برخوردی با خودش را بازتاب دهد. در واقع توانایی این موضوع که چیزی را جذب کند، نداشته باشد. خوب؛ تا اینجا متوجه شدیم که اصلا چه می شود که ما چیزی را به رنگ متفاوتی میبینیم. گمان می کنیم که تا این قسمت موضوع متوجه شده اید که برف چرا سفید است. بله! درست حدس زده اید؛ برف نمی تواند تمام طول موج های نوری که به ان تابیده می شود را را جذب کند و تمامی این نور را بازتاب می دهد و نهایتا باعث می شود که ما دانه های برف را به رنگ سفید ببینیم. اما داستان به همینجا ختم نمی شود و ادامه دارد.

آیا تا بحال فکر کرده اید که چرا برف سفید است؟ چرا برف سفید است؟ رسیدیم به اصل ماجرا؛ توضیح این ماجرا به راحت ترین حالت ممکن است. نور طبیعی تابیده شده به کریستال های یخی که کنار یکدیگر قرار میگیرند و دانه های برف را تشکیل می دهند، به صورت تمام و کمال بازگشت داده می شود هیچ تجزیه ی نوری و جذب طیف نوری خاصی در این روند صورت نمیگیرد، از این رو، ما برف و دانه های برف سفید می بینیم. در واقع تمامی رنگی که در این دانه ها وجود دارد، به دلیل نحوه ی بازتاب نور طبیعی خورشید به این دانه هاست. مثلا تصور کنید که این دانه ها می توانستند طیف هایی خاصی از نور تابیده شده به آن را جذب و طیف های خاصی را بازتاب دهند، این کار باعث می شد تا شما دانه های برف به رنگی ببینید که نورها و طیف های جذب نشده ایجاد کرده اند. اما در اینجا سوالاتی هم مطرح می شود که خوب در نوع خودشان می توانند بسیار جذاب باشند و چالش خوبی برای درک بهتر این موضوع باشند که چرا برف سفید است؟

چرا یخچال های طبیعی به رنگ آبی دیده می شوند؟ چالش خوبی است؛ بله، عموما کریستال های یخی، هیچ طیفی از نور تابیده شده به خودشان را بازتاب نمی دهند و به راحتی تمامی طول موج های نوری را به حد یکسان بازتاب داده و خودشان را به رنگ سفید در چشم ما نمایان می نمایند. اما چرا یخچال های طبیعی که از یخ تولید شده اند، سفید نیستند؟ ببینید؛ یخچال های طبیعی عموما بسیار عمیق و بزرگ هستند و این عمق زیاد سبب می شود تا وقتی که نور به داخل این کوه های یخ نفوذ می کند، دچار شکستگی شود. بله، تفاوت یخچال های طبیعی با کریستال های کم عمق و سطحی برف در همین موضوع است. وقتی که نور در درون یخچال های طبیعی و کوه های یخ گیر می افتد، دچار شکست می شود و عموما طول موج های قرمز به راحتی در این چالش، جذب می شوند و طول موج های آبی بازتاب داده می شوند. همین روند ساده، باعث می شود که شما یخچال های طبیعی را به رنگ آبی ببینید. البته این اتفاق برای آب دریاها هم رخ می دهد و شما آب دریاها را به رنگ آبی مشاهده خواهید کرد.